Failles et activité sismique à Hawaii // Faults and seismic activity in Hawaii

drapeau-francaisLes séismes sont monnaie courante sur la Grande Ile d’Hawaii et, la plupart du temps, ils sont dus à des mouvements de failles, suite à l’activité volcanique du Kilauea. Le 12 février 2016 à 09h23 (heure locale), un nouveau séisme de M 4,1 a été enregistré sous le flanc sud du volcan, l’une des zones sismiques les plus actives des États-Unis. Toutefois, l’événement est survenu sur une faille qui a généré des événements destructeurs au cours des dernières années.
Les failles responsables de la majorité des séismes sur le flanc sud du Kilauea appartiennent au système Hilina. Ce système comprend les failles qui donnent naissance à des falaises (pali en hawaiien) le long de la côte sud-est d’Hawaï. Hilina Pali et Hōlei Pali en sont des exemples typiques. Sous ces failles, on en observe un autre type, plus rare, appelé faille de « décollement ». L’analyse du dernier séisme du 12 février indique qu’il a probablement eu lieu sur cette structure particulière.
Une faille de « décollement » – également appelée «faille de détachement» – fait référence à une faille quasiment horizontale qui est souvent complètement enterrée. S’agissant du Kilauea, une faille de « décollement » existe à l’interface entre le fond marin et le volcan sus-jacent. Le glissement qui se produit le long de cette faille est en partie provoqué par l’intrusion magmatique le long de l’East Rift Zone du Kilauea qui exerce une pression sur le flanc sud du volcan et le pousse vers la mer.
Les données fournies par le réseau GPS du HVO montrent que, la plupart du temps, les mouvements du flanc sud du Kilauea se produisent à un rythme régulier, à raison d’environ 6 cm par an. On a alors affaire à un glissement stable le long de la faille, ce qui ne provoque pas de séismes majeurs. .
Cependant, le « décollement » du flanc sud du Kilauea n’est pas toujours aussi régulier. Il peut également se produire par à-coups d’une durée de quelques secondes qui génèrent des séismes ressentis par la population.
Alors que les failles qui ont donné naissance à Hilina Pali, Hōlei Pali, et autres falaises le long de la côte sud de Big Island produisent la majorité des séismes (en général de faible intensité) dans cette région, la faille de « décollement » est responsable des séismes les plus puissants.
Ainsi, en 1989, un événement de ce type a déclenché un séisme de M 6,1 qui a blessé cinq personnes, détruit cinq maisons, et a été ressenti dans toute la Grande Ile. La secousse la plus forte a été localisée dans le Lower Puna District, secteur qui connaît depuis cette époque une croissance rapide de la population.
En 1975, un séisme de M 7,7 à Kalapana a été encore plus destructeur. À l’époque, il y avait peu d’habitations à proximité de l’épicentre, mais de fortes secousses ont eu lieu dans tout le district de Puna et à Hilo, qui a subi des dégâts importants. Le séisme a également entraîné un affaissement de la côte atteignant parfois 3,5 mètres, avec un tsunami qui a causé la mort de deux personnes.
Source: USGS / HVO.

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drapeau anglaisEarthquakes are quite frequent on Hawaii Big Island and are mostly caused by fault movements generated by volcanic activity on Kilauea. On February 12th at 9:23 a.m.(local time), an M 4.1 earthquake occurred beneath Kilauea Volcano’s south flank which is one of the most seismically active areas in the United States. However, the event occurred on a fault that has also produced large and damaging events in past years.
The faults responsible for the majority of Kilauea south flank earthquakes belong to the Hilina Fault System. This system includes steep faults that form the cliffs lining Hawaii’s southeast coast, of which the Hilina Pali and Hōlei Pali are spectacular examples. Underneath these faults is another, and more uncommon, type of fault called “a décollement”. Analysis of the last earthquake indicates that it likely occurred on this unique structure.
“Décollement” or “detachment fault” refers to a nearly flat-lying fault that is often completely buried underground. At Kilauea, a décollement exists at the interface between the original seafloor and the overlying volcano. Sliding along this fault is driven partly by magma intruding into Kilauea’s East Rift Zone, which puts pressure on the south flank of the volcano and pushes it seaward.
Data from HVO’s GPS monitoring network shows that most of the time Kilauea south flank motion occurs at a steady rate of 6 cm per year. This indicates stable sliding on the fault, without the shaking that accompanies earthquakes.
However, Kilauea’s south flank décollement doesn’t only creep. It can also suddenly lurch forward in a matter of seconds, producing felt earthquakes.
While the faults responsible for Hilina, Hōlei, and other pali produce the majority of (usually low intensity) earthquakes on Kilauea’s south flank, the « décollement » is responsible for the strongest quakes.
In 1989, such an event produced an M 6.1 earthquake, which injured five people, destroyed five houses, and was felt throughout the Big Island. The strongest shaking was centered in the island’s Lower Puna District, an area that has since seen rapid population growth.
The 1975 M 7.7 Kalapana earthquake was even more destructive. At the time, there were few structures near the epicenter, but severe shaking occurred throughout the Puna District and in Hilo, which experienced heavy damage. The earthquake also caused the coastline to suddenly drop by up to 3.5 metres, generating a tsunami that resulted in the two fatalities associated with this event.
Source: USGS / HVO.

Séisme

Séisme du 12 février 2016 (Source: USGS / HVO)

Hilina Pali

Vue de l’Hilina Pali (Photo: C. Grandpey)

Quelques nouvelles volcaniques // A few volcanic pieces of news

drapeau-francaisDans son rapport pour la période du 10 au 16 février 2016, le Global Volcanism Network de la Smithsonian Institution mentionne quatre volcans qui ont été particulièrement actifs :
Des explosions sont encore observées sur le Sakurajima (Japon) avec des émissions de cendre jusqu’à 2 km d’altitude. Le niveau d’alerte reste à 3, sur une échelle de 5 niveaux.
Les panaches de cendre du Semeru (Indonésie) atteignent généralement des altitudes de 7-8 km. Un effondrement du dôme le 13 février a généré des coulées pyroclastiques qui ont dévalé les flancs S et SE sur 4 ou 5 km.
Les émissions de gaz et de vapeur du Soputan (Indonésie) montent jusqu’à environ 200 mètres au-dessus du cratère. La sismicité est dominée par des signaux indiquant des avalanches et des émissions de gaz. Le niveau d’alerte reste à 3 (sur une échelle de 1-4). Il est demandé aux habitants et aux touristes de ne pas approcher les cratères à moins de 6,5 km.
Les explosions du Zhupanovsky (Kamchatka) continuent, avec des panaches de cendre jusqu’à 7 km d’altitude. Une forte explosion le 13 février a généré un panache de cendre qui est monté jusqu’à 10 km d’altitude. L’alerte aérienne a été portée à la couleur Rouge, avant d’être ramenée à l’Orange.

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drapeau anglaisIn its report for the period between February 10th and 16th, the Smithsonian Institution’s Global Volcanism Program mentions four volcanoes that have been quite active.
Explosions are still observed on Sakurajima (Japan) with ash emissions up to 2 km a.s.l. The alert level remains at 3, on a 5-level scale.
Ash plumes from Semeru (Indonesia) usually rise to altitudes of 7-8 km. A lava-dome collapse on February 13th generated pyroclastic flows that travelled 4-5 km down the S and SE flanks.
White plumes from Soputan (Indonesia) rise as high as 200 metres above the crater. Seismicity is dominated by signals indicating avalanches and emissions. The alert level remains at 3 (on a scale of 1-4). Residents and tourists are advised not to approach the craters within a radius of 6.5 km.
Explosions at Zhupanovsky (Kamchatka) continue, generating ash plumes up to 7 km a.s.l. A larger explosion on February 13th generated an ash plume that rose up to10 km a.s.l. The aviation colour code was then raised to Red and later lowered to Orange.

La super éruption ignimbritique de Campanie // The Campanian Ignimbrite super-eruption

drapeau-francaisUne nouvelle étude sur la super éruption ignimbritique* de Campanie il y a quelque 39 000 ans met en relief de manière détaillée le déroulement de cet événement. Pour la première fois, les chercheurs ont reconstitué les deux phases de cette éruption qui a déposé une énorme quantité de matériaux entre le sud de l’Italie et les plaines de Sibérie. L’étude, intitulée “Reconstructing the plinian and co-ignimbrite 1 sources of large volcanic eruptions: A novel approach for the Campanian Ignimbrite”, est publié par Nature Scientific Reports. Vous pourrez la lire dans son intégralité à cette adresse: www.nature.com/articles/srep21220

Des chercheurs du Supercomputing Center de Barcelone (Espagne) et de l’Istituto Nazionale de Geofísica e Vulcanologia (Italie) ont reconstitué l’éruption en utilisant des centaines de simulations effectuées sur le super ordinateur MareNostrum.
Ces simulations ont permis d’établir que, dans la première phase (de type plinien), cette énorme éruption a généré une colonne de 44 kilomètres de hauteur et répandu 54 km3 de dépôts sur ce qui est aujourd’hui le sud de l’Italie.
Au cours de la deuxième phase (co-ignimbritique), un volume estimé à 154 km3 de particules fines a été émis.
L’ensemble des dépôts accumulés au cours des deux phases représente à peu près huit fois la partie visible de l’Everest.
Au total, la super éruption ignimbritique de Campanie a recouvert de cendre une superficie de plus de trois millions de kilomètres carrés, entre la Méditerranée et ce qui est aujourd’hui la Sibérie. Les plus grandes accumulations se sont produites dans ce qui est de nos jours la Macédoine, la Bulgarie et la Roumanie, tandis que la couche de matériaux en Méditerranée orientale atteignait jusqu’à 10 centimètres d’épaisseur.
Une autre caractéristique de l’éruption campanienne a été l’ « hiver volcanique » provoqué par la quantité importante de cendre et d’aérosols dans la stratosphère. Diverses études ont montré que ce phénomène a entraîné une chute de deux degrés de la température à l’échelle de la planète au cours de l’année qui a suivi l’éruption, alors que la température en Europe occidentale perdait jusqu’à cinq degrés.
En plus des effets sur l’environnement naturel, la grande éruption ignimbritique de Campanie a eu un impact significatif sur l’évolution de l’espèce humaine en Europe. En effet, elle s’est produite au moment où l’Homme moderne commençait à avancer sur le continent en provenance du Moyen-Orient, tout en déplaçant les Néandertaliens. L’éruption de Campanie, venant s’ajouter aux événements de la dernière période glaciaire, a considérablement réduit la surface habitable en Europe. Elle a peut-être contribué à ralentir le passage du Paléolithique moyen au Paléolithique supérieur, ce qui a probablement aussi ralenti l’entrée de l’Homme moderne et réduit la population qui s’était installée dans la zone dévastée par les dépôts de cendre. Des années plus tard, cependant, cette même zone allait devenir remarquablement fertile pour les nouveaux arrivants.
Source: Scientific Computing: http://www.scientificcomputing.com/

*Ignimbrite : Les ignimbrites sont issues de dépôts majoritairement ponceux que l’on rencontre dans les coulées pyroclastiques. Elles se forment en général par refroidissement des matériaux pyroclastiques lors d’une éruption explosive. Les matériaux pyroclastiques forment des couches épaisses et, si la température est suffisamment élevée (supérieure à 535°C), ils peuvent se souder entre eux et former une roche solide.

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drapeau anglaisA new study on the Campanian Ignimbrite* super-eruption which took place some 39,000 years ago provides a detailed reconstruction of this natural phenomenon. For the first time, researchers have reconstructed the two phases of the super-eruption which deposited an enormous amount of ash between southern Italy and the Siberian plains. The study entitled “Reconstructing the plinian and co-ignimbrite 1 sources of large volcanic eruptions: A novel approach for the Campanian Ignimbrite,” is being published by Nature Scientific Reports. It can be fully read at this address: www.nature.com/articles/srep21220

Researchers at the Barcelona Supercomputing Center and at the Istituto Nazionale de Geofísica e Vulcanología (INGV) have reconstructed the phenomenon using hundreds of simulations carried out on the MareNostrum supercomputer.
These simulations have allowed them to establish that in the first (Plinian) phase, the super-eruption generated a 44-kilometre high column and dispersed 54 km3 of deposits in what is now southern Italy.
During the second (co-ignimbrite) phase, 154 km3 of finer particles were dispersed.
The total deposits that accumulated over the two phases is approximately equivalent to eight times the visible part of Mount Everest.
In total, the super-eruption of the Campanian Ignimbrite covered with ash an area of more than three million square kilometres, from the Mediterranean to what is now Siberia. The largest accumulations were in modern Macedonia, Bulgaria and Romania, while in areas of the eastern Mediterranean layers up to 10 centimetres thick accumulated.
Another impact of the Campanian Ignimbrite eruption was that the release of ash and aerosols into the stratosphere caused a ‘volcanic winter.’ Various studies have shown that this phenomenon caused global temperatures to drop by two degrees the following year, while the temperature in Western Europe dropped up by up to five degrees.
In addition to the effects on the natural environment, the Campanian Ignimbrite eruption has been identified as having a significant impact on the evolution of the human species in Europe, as it took place when Modern Humans had begun to advance on the continent from the Middle East, displacing the Neanderthals. The super-eruption, together with the events of the last ice age, significantly reduced the habitable area in Europe and would have contributed to slowing the transition from the Middle Paleolithic to the Upper Paleolithic, delaying the entry of Modern Humans and reducing the population which had settled in the area devastated by its ash deposits. Years later, however, this same area would become a remarkably fertile area for new settlers.
Source : Scientific Computing : http://www.scientificcomputing.com/

*Ignimbrite : Ignimbrite is a pumice-dominated pyroclastic flow deposit formed from the cooling of pyroclastic material ejected from an explosive volcanic eruption. As the pyroclastic material settles it can build up thick layers, and if the temperature is sufficiently high (above 535°C) it can weld into rock.

Tephra
drapeau-francaisLes retombées de téphra (avec leur épaisseur révélée par les nuances de rouge), venant s’ajouter à l’épisode calotte glaciaire fenno-scandienne et à l’avancée de la toundra (marquée par la ligne en pointillés) ont entraîné une réduction de la surface habitable en Europe.

drapeau anglaisTephra fallout (with various shades of red), together with the attendant episode of Fenno-Scandinavian ice cap and peripheral tundra advance on land (top dashed line), suggests a reduction of the area available for human settlement in Europe of up to 30%

Lassen Peak (Californie)

drapeau-francaisErik Klemetti, professeur de Sciences de la terre à l’Université Denison a mis en ligne sur son blog le film de l’un des épisodes éruptifs du Mont Lassen (ou Lassen Peak) en Californie, entre 1914 et 1917. Comme le fait remarquer Erik , il s’agit de l’une des premières éruptions jamais filmées. Vous verrez la vidéo en cliquant sur ce lien.
https://youtu.be/nZD9K4q55jk
Aujourd’hui, le Lassen Peak est calme et on peut grimper jusqu’au sommet du volcan. L’ascension n’a rien de technique. Une bonne préparation physique préalable suffit pour atteindre le sommet. On découvre alors le cratère qui a été le siège de la dernière éruption. Le paysage est superbe car il embrasse toute la caldeira. Il y a plusieurs sites dignes d’intérêt dans les environs de Lassen Peak, comme Bumpass Hell, Boiling Springs Lake ou Devil’s Kitechen qui présentent des sources chaudes aux belles couleurs.

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drapeau anglaisErik Klemetti, an assistant professor of Geosciences at Denison University has released on his blog a film of one of the eruptive episodes of Mount Lassen (or Lassen Peak) in California from 1914 through 1917. As Erik puts it, it is « one of the first eruptions ever filmed. You can see the video at this address:
https://youtu.be/nZD9K4q55jk
Today, Lassen Peak is quiet and you can climb to the top of the volcano. The climbing is a bit long but not technical. One at the very top, you discover the crater that was the seat of the last eruption. The view is great as it embraces the whole caldeira.
There are more sites to vositin the immediate surroundings of LassenPaek, likr Bumpass Hess, Boiling Springs Lake or Devil’s Kitchen.

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Voici une vue de l’éruption de 1914 (Crédit photo: B.F. Loomis) :

Lassen Peak Peak 1914 (B.F. Loomis)

 Voici le Lassen Peak à l’heure actuelle (Photos: C. Grandpey) :

Lass 01

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Le cratère de Lassen Peak (Photo: C. Grandpey) :

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Le point culminant (3187 m) avec les instruments de l’USGS (Photo: C. Grandpey) :

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Bumpass Hell (Photos: C. Grandpey) :

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Boiling Springs Lake (Photos: C. Grandpey) :

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Devil’s Kitchen (Photos: C. Grandpey) :

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